为何仿真是实现简单且可持续航空的第一步

不是每家企业都真正能够通过产品来改善大众生活，而这正是BluJ Aero的目标——BluJ Aero是一家制造垂直起降（VTOL）飞行器的公司。

BluJ联合创始人兼首席技术官Utham Kumar Dharmapuri表示，公司通过制造灵活、世界领先的航空产品，“服务于各行各业的人群”，其应用范围涵盖区域航空旅行、当日达及无人化紧急疏散等。BluJ的产品旨在解决当今航空业面临的一些关键挑战，包括区域交通运输的高成本与低效问题，以及日益增长的送货服务需求。

关于该公司如何实现这一目标，Dharmapuri表示：“BluJ的创立愿景是为了让航空变得简单且可持续。”这种可持续性体现在两个方面：

1. 环境可持续性：BluJ依靠氢动力燃料电池来降低排放。
2. 经济可持续性：BluJ专注于打造多功能设计，以适用于不同地区的多种应用场景，确保其飞行器对大众用户具备长期普惠性。

作为先进空中交通（AAM）行业的一部分，BluJ也在摆脱传统航空解决方案，越来越多地采用自动驾驶技术、非传统推进系统、紧凑型设计，以及定制化起降区域（例如垂直起降场或空中港口）。

Dharmapuri表示：“我们的理念是让这些飞行器能直接抵达乘客家门口，或将其货物运送到最终目的地。无需跑道，只需一个安全的起降空间。”

目前BluJ已成功试飞其首架VTOL原型机。Dharmapuri说道：“科幻小说中的场景已比我们想象中更接近现实。”但要继续前进，仍需克服AAM领域的一些共同挑战。

AAM领域发展所需的条件

将科幻小说变为现实并非易事。首先，是资金问题。BluJ联合创始人兼首席执行官Amar Sri Vatsavaya指出：“实现这种长期构想，需要巨额资本投入，以及全球投资者对这类长期项目的信心。”成功筹集资金后，还面临着商业化以及向潜在客户证明技术价值的挑战。

其次，是监管问题。Dharmapuri表示：“目前，监管机构甚至普通民众都不习惯看到飞行器掠过公寓窗外。但这正是我们对未来这些飞行器的设想。因此，监管将成为其中一个重要组成部分。”在这方面，BluJ从一开始便与印度民航总局（DGCA）开展合作，帮助应对这一挑战。

最后，AAM需依赖于新技术，以及以创新方式利用现有技术。虽然这开辟了新的可能性，但也带来新的技术挑战，例如：如何设计一款可以飞行数百公里，然后静音降落在密集城市环境中的VTOL。

Dharmapuri表示，归根结底，这些挑战是多方面的，“我们需要以负责任的方式构建AAM设计，既要解决技术问题，也要满足监管要求。”为了寻找一个既在技术上可行，又能满足投资者、监管机构和潜在用户需求的解决方案，BluJ团队选择了采用新思科技旗下Ansys的仿真技术。

效率：专为初创公司量身定制的解决方案

虽然降低成本对所有企业都至关重要，但其对于初创公司而言尤为关键。为此，BluJ团队选择了Ansys初创公司计划，并获得了Telled Marketing的支持。

Vatsavaya表示，加入初创公司计划后，BluJ获得了“我们这类企业所需的全套仿真解决方案”。该产品包将多款Ansys解决方案打包在一起，不仅价格合理，也更有助于预算规划。

Vatsavaya指出：“这样的方式让我们能够更专注于如何使用这些工具，而非纠结于如何负担或者以最经济的方式购买点数（token）或许可证组合。”这正是Ansys初创公司计划带来的最大惊喜。......首年的创业套餐价格，远低于不通过该计划获得同等解决方案所需的投资，因此这对处于发展初期阶段的公司非常有帮助。”

重要的是，该产品包还包含高性能计算（HPC），这是初创公司软件包中独有的服务。

准确性：Ansys产品套件

通过Ansys初创公司计划，BluJ团队可以获得其所需的先进软件，包括用于研究飞行器内部和周围流动相互作用的Ansys Fluent流体仿真软件，以分析VTOL内部气体和流体的再循环方式、其VTOL设计的空气动力学性能，以及它们是否能够最大限度地利用能源，等等。同时，Ansys Mechanical结构有限元分析（FEA）软件可帮助该团队构建符合所有要求和法规的优化VTOL设计。

该团队还依靠Ansys Composite PrepPost（ACP）复合材料工具来设计 IV型复合储氢压力容器，并使用Ansys LS-DYNA非线性动力学结构仿真软件来帮助其更无缝地求解模型。该团队也开始将Ansys Maxwell高级电磁场求解器集成到其流程中。

从零开始制造螺旋桨，就是BluJ使用仿真软件的一个示例。众所周知，设计螺旋桨组件极具挑战性，而Dharmapuri表示，Ansys软件可帮助BluJ“快速验证哪些是可行的，哪些是不可行的。一旦有了概念后，您就可以快速进行循环测试。”

在运行仿真后，BluJ团队将其高保真度Ansys模型的结果与现有螺旋桨设计进行了比较。Dharmapuri指出：“我们可以使用工具进行验证和交叉验证。我们发现，Ansys（软件）对实际结果的预测偏差在5%以内，对于螺旋桨而言，这样的吻合度已经非常高了。如果我们的设计与知名供应商制造的实际（螺旋桨）只有5%的偏差，那么这是一个很好的起点。”

螺旋桨只是BluJ广泛运用仿真的示例之一。借助仿真软件，工程师可以快速分析各种环境条件下的迭代设计变更和性能。Dharmapuri指出：“通过这种方式，可以大幅缩短生产周期，并加速设计迭代与验证进程，否则会花费更长时间。

对现代工程师而言，执行仿真分析至关重要。Dharmapuri表示：“我们无法在现实世界中测试任何结构的所有方面。唯一的方法是试飞，但如果等到那个阶段再进行测试，就为时已晚。”因此，必须从一开始就使用仿真。

Dharmapuri表示，无论团队当前的目标是什么，“仿真都是我们开发工作的重要组成部分。”我在这个行业工作了18年，如今我在进行任何设计时都会用到仿真。......如果没有仿真技术，我们甚至无法进行设计。这本身就是对仿真工具价值的高度认可。”

从草图到天空

在短短三年间，BluJ取得了长足的进展。从最初只有两名团队成员和一位教授、手握飞行器草图，到如今成功试飞原型机，天空对BluJ而言不再是限制，而是机遇。该公司计划于2026年进入市场，并推出其货运飞行解决方案。

展望未来，BluJ计划持续扩展其技术，并开拓新的技术应用场景。Vatsavaya表示：“我们希望尽可能实现完整的工作流程自动化，而Ansys在逐步转向支持Python脚本层，这将为此提供重要助力。”这一发展将有助于BluJ进一步缩短其设计周期。

此外，该团队还将继续推进认证工作。Dharmapuri指出，Ansys软件“是航空业内经过认证、被普遍认可采用的工具，这将有助于我们加快产品认证进程。”

该团队还计划利用多物理场仿真同时求解多个目标，例如，设计符合空气动力学性能，同时具有高燃油效率和低噪音的VTOL。

Dharmapuri表示，在整个过程中，“仿真始终是缩短开发周期、加速产品落地的关键所在。”

了解Ansys初创公司计划如何通过仿真解决方案帮助初创公司取得成功。